Принцип работы холодильника с одним и двумя компрессорами, разным количеством камер и режимами

Как подобрать компрессор

При выборе типа компрессора нужно учитывать следующие моменты:

место установки прибора (бесшумные модели с инверторными двигателями могут устанавливаться как в кухне, так и в жилом помещении, линейные системы способны создавать неудобства, вызванные повышенным уровнем шума);
стоимость устройства (покупателям, желающим приобрести бюджетную модель, следует обращать внимание на линейные компрессоры для холодильников);
функциональность холодильной установки (режимы интенсивной заморозки имеются в агрегатах с поршневыми или ротационными моторами).

Тип компрессора указывается в инструкции по эксплуатации или техническом паспорте холодильника.

Принцип работы холодильника для новичка

У большинства холодильников принцип работы одинаков. Охлаждающие системы работают за счет циркуляции хладагента, который отвечает за охлаждение. С помощью компрессора газ под большим давлением проходит в конденсатор. Там происходит охлаждение, снижение и испарение фреона. Потом начинается обратный процесс.

Такая схема присуща холодильника с системой No Frost. В более старых модификациях продукты испарения оседают на стенке и превращаются в лед. Температурный режим в камере регулирует термостат. Пользователь может сам определить уровень охлаждения.

После того, как установлен режим, на пусковое реле мотора поступает сигнал. Реле отвечает за функционирование механизма. Компрессор находится сзади и защищен кожухом от негативного влияния жидких частиц. Корпус соединен 2 придаточными и 1 главных выводом. Последний связывает между собой механизмы и равномерно распределяет энергию. Придаточные выступают как проводник электричества в пусковой механизм. Многие современные холодильники оснащены удобной схемой.

Устройство поршневого компрессора

Он представляет собой электрический двигатель с вертикальным валом, который размещен в металлическом герметизированном кожухе. После того как включится питание пусковым реле двигатель приводит в движение коленчатый вал. Поршень, который закреплен на нем, совершает возвратно-поступательные движения. В итоге пары хладагента откачиваются из испарительного конденсатора. Происходит нагнетание фреона в конденсатор. Процессу способствует клапанная система, которая открывается и закрывается при смене давления.

Устройство инверторного компрессора

Инверторный компрессор – это электрический мотор, который преобразует переменный ток в постоянный. За регулировку частоты вращения ротора отвечает электронный блок. Когда холодильник будет подключаться к сети, начинает плавно без рывков вращаться вал, стремительно при этом набирая скорость.

Благодаря этому быстро достигается нужный температурный режим. При достижении заданных параметров замедляется вращение вала, но не прекращается. Так поддерживается на постоянном уровне оптимальная температура. Работа электрического мотора в компрессорном приборе не заканчивается до тех пор, пока прибор подсоединен к сети. Только изменяется плавно скорость вращения вала.

Пример инверторного компрессора

Компрессор

Главная деталь, благодаря которой функционирует холодильник – это компрессор. Его можно назвать своеобразным двигателем холодильника, который обеспечивает работу рефрижератора. Главная особенность современных компрессоров – инверторное управление, благодаря которому устройство может бесперебойно служить больше десятка лет. Помимо впечатляющего долголетия, благодаря такому подходу удалось добиться низкого уровня шума.

Для того чтобы холодильник эффективно функционировал, требуется наличие пускозащитного реле. Дело в том, что компрессор отличается несинхронным принципом работы. Пускозащитное реле отвечает за активацию пусковой обмотки, но только на момент запуска. Благодаря подобному подходу компрессор эффективно защищен от перегрева – как только металлический элемент внутри корпуса нагревается до определенной температуры, система отключается.

Советы по самостоятельной проверке компрессора в холодильнике

Цилиндрический предмет, чаще черного цвета, который можно увидеть с обратной стороны внизу холодильника – это кожух компрессора. Внутри кожуха в трансформаторном масле на независимой пружинной подвеске располагается компрессор.

Принципиально компрессоры ничем друг от друга не отличаются. Они представляют собой электродвигатель с поршневой или плунжерной нагнетательной системой. Любой электродвигатель переменного тока имеет в своей конструкции рабочую и пусковую обмотки.Обрыв или прожиг провода в одной из обмоток – наиболее частая причина поломки всего блока компрессора.

Из кожуха выводятся три контактные клеммы. Одна из клемм служит выводом пусковой обмотки, другая – рабочей обмотки,а третья –это общая шина.

Кроме того, каждый компрессор имеет пусковое реле. Устройство для запуска мотора в виде небольшой коробочки, имеющей общую контактную группу с клеммами компрессора. Иначе говоря, эта «коробочка» буквально надевается на эти самые три клеммы. Пусковое реле также может стать причиной, вследствие которой компрессор холодильного агрегата не запускается.

Новейшие модели холодильников оснащаются принципиально новыми устройствами запуска компрессора. Такие пускатели представляют собой сугубо электронное устройство, в отличие от прежних — электромеханических. Сама собой напрашивается аналогия с автомобильными блоками зажигания, пришедшими на смену традиционным трамблерам.

Не стоит забывать о питающем кабеле, который мы нередко основательно дергаем, пытаясь дотянуть до ближайшей розетки.

Возможные неисправности

Из перечисленных выше причин складывается следующий перечень возможных неисправностей холодильника:

• перегорание одной из обмоток компрессора;
• выход из строя пускового реле;
• обрыв одной из токопроводящих жил (фаза, ноль) внутри питающего кабеля.

Последовательное исключение каждой из возможных неисправностей позволит определить истинную и приступить к ремонту или замене детали.

Для проверки питающего кабеля неплохо иметь в запасе подобный в заведомо рабочем состоянии. Это может быть сетевой шнур от старого утюга, стиральной машины, компьютерного блока питания и любых других приборов подходящей мощности.

Важно знать функциональную принадлежность каждой из клемм и не перепутать линию электропитания с шиной заземления. Закрепив контакты на соответствующих клеммах пускового реле, проверяем работоспособность холодильного агрегата

Если запуск компрессора состоялся, причина ясна.

Другой способ проверки кабеля после его отсоединения от реле — попытаться запитать с его помощью простейший электроприбор, например, настольную лампу

Здесь важно в целях безопасности предварительно изолировать импровизированные клеммные соединения

Те, кто имеет в домашнем арсенале мультиметр, с помощью этого прибора (пр наличии опыта) могут предельно точно и быстро поможет определить любую из возможных неисправностей.

Классификация компрессоров

В типичных домашних холодильниках компрессоры поршневые. Думаете, корейцы, открыв в 1981 году принцип работы двухшнековой соковыжималки, создали нечто новое? Это глубокое заблуждение! Винтовые компрессоры известны с 1878 года, там использованы роторы, вращающиеся навстречу друг другу, чтобы создать давление. Напрасно считать описанный принцип архаичным. У винтовых компрессоров перед поршневыми ряд преимуществ:

1. Постоянная скорость вращения валов вне зависимости от давления в системе. Это придает параметрам двухроторного винтового компрессора высокую стабильность в любых условиях.
2. Высокий коэффициент сжатия, определяется качеством сборки, обработки поверхностей деталей, выдержкой заданных допусков, посадок и размеров. Требуется высокая технологичность.
3. Особенности конструкции: нет деталей, несущих высокую нагрузку, прибор получается долговечным. В паровую камеру (пространство между двумя роторами) впрыскивается масло.
4. Возможность плавной регулировки производительности простым изменением скорости вращения роторов. Это удобно в инверторных схемах управления.

Касательно промышленности, отмечается ряд ключевых преимуществ двухроторных винтовых компрессоров перед поршневыми:

1. Малый уровень вибраций. Не требуется создания тяжелого и прочного фундамента.
2. Сравнительно малый уровень шума, что позволяет избежать порой сложностей с размещением оборудования.
3. Меньшие размеры компрессора.

Недостаток единственный:

Малый КПД в случае перехода фреона из одного состояния в другое прямо внутри корпуса. Это обусловливается постоянной скоростью вращения валов и разной степенью сжатия по указанной причине. Поршень-то двигается, пока сил хватает, а шнеки мелют и мелют, если мощности хватает.

Рассматриваемый класс оборудования принято делить на типы и подтипы:

Царство компрессоров:

Подцарство динамические:

1. Класс центробежные,
2. Класс осевые.

Подцарство объемные:

1. Класс поршневые:

– Подкласс поступательные.

– Подкласс с коленчатым валом.

2. Класс ротативные.

– Подкласс роторные:

А) Семейство двухроторные.

Б) Семейство однороторные.

– Подкласс с катящимся ротором.

– Подкласс спиральные.

– Подкласс пластинчатые.

– Подкласс роторно-поршневые (трохоидные).

Пусть читатели извинят скромные познания авторов в биологии, но для классификации компрессоров хватило. Видим – на свете немало устройств, и большинство находят применение. К примеру, спиральные часто включаются в состав тепловых насосов.

Принцип работы двухкамерного холодильника с одним компрессором

Холодильная установка сама по себе не образует холод, она работает как тепловой насос. Если просто, то охлаждение получается в результате передачи тепла из отсека в окружающую среду.

Почему внутри камер понижается температура? Потому что хладагент, используемый в системе и непрерывно циркулирующий по ней, изменяет свое агрегатное состояние. Что происходит в ходе циркуляции:

1. Фреон, попавший в конденсатор, охлаждается и принимает жидкую форму.
2. Холодильный агент расширяется.
3. Образовавшиеся газы испаряются.
4. Хладагент нагревается и сжимается.

Каждый из этих процессов выполняется на конкретном этапе. Начинается все с того, что компрессор выкачивает пары, которые образовались в испарителе. Нагнетательная трубка гонит их к конденсатору, где они охлаждаются и становятся жидкостью.

Далее фильтр очищает фреон, откуда он поступает к капилляру. Там, прежде чем агент попадет в испаритель, снижается его давление.

Впоследствии кипящий фреон преобразуется в пар. Испаритель сделан таким образом, чтобы циркулирующая жидкость полностью испарялась. В ходе парообразования поглощается тепловая энергия, что и приводит к снижению температуры в камерах. Далее хладагент опять поступает к компрессору.

Принцип работы холодильника с одним компрессором

Цикл повторяется раз за разом. Но терморегулятор может его прервать, останавливая тем самым мотор компрессора. Температура внутри камеры со временем повышается и, когда достигает определенного предела, двигатель запускается вновь.

Что такое холодильник

Это аппараты, поддерживающие низкую температуру в теплоизолированной камере. Техника может быть как встраиваемой, так и отдельностоящей. Большинство современных домашних холодильников имеют морозильные отделения, за исключением холодильников для вина. На представленной ниже схеме холодильника указаны основные элементы и его принцип работы:

Схема работы холодильника

Кто изобрел холодильник

В древние времена скоропортящиеся продукты размещали в помещениях, наполненных снегом и колотым льдом. Прототип современного холодильника появился лишь в 1803 г в США. Томас Мур — это тот, кто придумал холодильник. В начале XVIII века Томас занимался поставками сливочного масла в Вашингтон и у него была необходимость сохранения свежести своего товара при длительных транспортировках. Устройство, изготовленное из тонких стальных пластин и помещенное в специальную бадью, засыпанную сверху льдом, было названо рефрижератором. Доподлинно неизвестно как выглядело его изобретение, нам удалось найти фотографии двух версий. Какая из них действительно была изобретена Муром — остаётся загадкой.

Рефрижератор Томаса Мура #1

Рефрижератор Томаса Мура #2

В 1850 г. врач Джон Гори (по другой версии его фамилия пишется с двумя «р» — Горри) продемонстрировал прибор с компрессором, способный охлаждаться самостоятельно и производить лёд, по сути это была морозильная камера. Сначала подобная техника использовалась лишь в промышленности. Первый домашний холодильник работающий от сети начал продаваться только в 1913 г., но именно Гори считается человеком, кто изобрел холодильник.

Машина для производства льда ГориДок Браун из трилогии «Назад в Будущее» тоже изобрёл холодильник

Почему холодильники так называются? В русском языке слово холодильник имеет один корень со словом «холод», также как и «кипятильник» — «кипятить», «грелка» — «греть» и «светильник» — «светить». В английском языке для описания этого предмета используют два слова: refrigerator и fridge

Назначение холодильника

Бытовые холодильники предназначены для охлаждения и хранения в охлажденном состоянии готовых блюд, полуфабрикатов и скоропортящихся продуктов. Техника с низкотемпературными отделениями также позволяет замораживать продукцию и изготавливать пищевой лед.

Как разобрать компрессор от холодильника

Компрессор в холодильнике является единственным агрегатом, который не разбирается, так как он выполнен в закрытом не разборном корпусе. И при выходе компрессора из строя почти во всех случаях необходима замена.

В редких случая , но все же удается восстановить компрессор, при том случае когда он заклинил его удается сорвать с места не вскрывая корпус.

Для этого необходимо аккуратно разрезать верхнюю часть компрессора болгаркой. После разреза вы получаете доступ к внутренностям.

Если смотреть с теоретической стороны то заменить обмотку и другие детали можно, но восстановить корпус в домашних условиях не получится. И именно по той причине, что корпус не подлежит восстановлению, компрессор можно использовать для самодельных электроинструментов, но не как не для работы холодильника.

Как устроен компрессор, какая ее производительность, его типы и характеристики мы узнали. Так же мы рассказали о том, что разборка бытового холодильного компрессора практически не возможна не причинив вред оболочке. Если же вы хотите узнать, что именно находится внутри, рекомендуем ознакомиться с фото, где расположена схема в разрезе.

Принцип работы агрегата

Самое важное для понимания того, как работает холодильник, нужно понять факт того, что данный аппарат компрессного типа сам «создает» холод. Он возникает благодаря протекающему процессу внутри системы агрегата – хладагент отдает свое тепло, которое впоследствии выбрасывается во внешнюю среду

Как и говорилось выше, самым распространённым веществом для этого является «Фреон», который применяется в схемах данных холодильников.

Так вот, работа холодильника устроена на циклах, которые протекают следующим образом:

• фреон попадает в испарительную камеру, и проходя через нее забирает из холодильной камеры тепло;
• далее хладагент идет в компрессор, который перегоняет его в конденсатор;
• проходя через вышеуказанную систему, состоящей из спиралей, находящихся в стенках холодильника, фреон проходит цикл остывания и превращается в жидкообразный элемент;
• остывавший хладагент поступает в испаритель, и во время перехода в трубку большего диаметра, он превращается в газообразную смесь, за счет понижения давления, после чего он вновь забирает тепло из холодильной камеры.

Данный цикл будет повторяться до тех пор, пока в холодильнике не образуется необходимая температура, заданная системной программой. Как только она упадет ниже запрограммированной отметки, цикл вновь возобновится.

Можно ли в холодильник ставить горячее?

Устройство инверторного компрессора холодильника

По сути, это не отдельный вид, а особенность работы. Как уже рассматривалось выше, мотор установки отключается при достижении пороговой температуры. Когда она поднимается выше установленного предела, производится подключение двигателя на полной мощности. Такой режим запуска приводит к снижению ресурса электромеханизма.

Возможность избавиться от такого недостатка появилась с внедрением инверторных установок. В таких системах двигатель постоянно находится во включенном состоянии, но при достижении нужной температуры снижается его скорость вращения. В результате хладагент продолжает циркулировать в системе, но значительно медленней. Этого вполне достаточно для поддержки температуры на заданном уровне.

При таком режиме работы продлевается срок службы и меньше потребляется электроэнергии. Что касается остальных характеристик, то они остаются неизменными.

Как устроен холодильник

Любой современный холодильник состоит из следующих основных агрегатов:

• Двигатель.
• Конденсатор.
• Испаритель.
• Капиллярная трубка.
• Осушительный фильтр.
• Докипатель.

Схема работы холодильника

Электродвигатель

Двигатель является основным узлом бытового прибора. Предназначен для циркуляции охлаждающей жидкости (фреона) по трубкам.

Двигатель состоит из двух агрегатов:

• электромотор;
• компрессор.

Электромотор преобразует электрический ток в механическую энергию. Агрегат состоит из двух частей – ротора и статора.

Корпус статора устроен из нескольких медных катушек. Ротор имеет вид стального вала. Ротор соединен с поршневой системой двигателя.

При подключении двигателя к сети питания в катушках возникает электромагнитная индукция. Она является причиной возникновения крутящего момента. Центробежная сила приводит ротор во вращательное движение.

При вращении ротора двигателя происходит линейное перемещение поршня. Передняя стенка поршня сжимает и разряжает рабочую жидкость до рабочего состояния.

Положение двигателя холодильника

В современных охлаждающих установках электродвигатель находится внутри компрессора. Такое расположение преграждает газу путь для самопроизвольной утечки.

Для уменьшения вибраций двигатель находится на пружинистой металлической подвеске. Пружина может находится снаружи или внутри устройства. В современных агрегатах пружина находится внутри корпуса двигателя. Это позволяет эффективно гасить вибрации при работе аппарата.

Конденсатор

Представляет собой змеевидный трубопровод диаметром до 5 миллиметров. Предназначен для отвода тепла от рабочей жидкости в окружающую среду. Конденсатор располагается на задней наружной поверхности прибора.

Испаритель

Представляет систему тонких трубок. Предназначен для испарения рабочей жидкости и охлаждения окружающего пространства. Располагается внутри или снаружи морозильника.

Устройство компрессора

Капиллярная трубка

Предназначена для снижения давления газа. Имеет диаметр от 1,5 до 3 миллиметров. Расположена на участке между испарителем и конденсатором.

Фильтр-осушитель

Предназначен для очистки рабочего газа от влаги. Имеет вид медной трубки диаметром от 10 до 20 мм. Концы трубки вытянуты и герметично впаяны с капиллярную трубку и конденсатор.

Внутри трубки находится цеолит — минеральный наполнитель с высокопористой структурой. На обоих концах трубки установлены заграждающие сетки.

Фильтр-осушитель

Со стороны конденсатора установлена металлическая сеточка с размерами ячеек до 2 мм. Со стороны капиллярной трубки установлена синтетическая сетка. Размеры ячеек такой сетки составляют десятые доли миллиметра.

Докипатель

Представляет собой металлическую емкость. Устанавливается на участке между испарителем и входом компрессора. Предназначен для доведения фреона до кипения с последующим испарением.

Служит защитой двигателя от попадания жидкости. Попадание рабочей жидкости может привести к выходу его из строя.

Это интересно: Как работает фотоэпилятор: что это такое, плюсы и минусы, противопоказания

Однокамерный и двухкамерный холодильник

Охлаждающий агрегат во всех моделях современных рефрижераторов устроен по единому принципу. Но разница в работе разных модификаций все-таки есть. Заключена она в особенностях течения хладагента в холодильниках с одной или двумя камерами.

По описанной выше схеме работает однокамерный холодильный шкаф. Вне зависимости от того, находится ли испаритель прямо в камере, как в старых моделях, спрятан за стенкой при капельной системе, или в модификации No frost, принцип работы одинаков. Но когда над или под охлаждающим отделением расположена морозильная камера, рефрижератору требуется еще один компрессор. Схема работы для морозилки остается прежней.

Охлаждающее отделение, где температура не опускается ниже 0 °C, начинает работать только потом, когда морозильник достаточно охладился и отключился. В этот момент хладагент из системы морозильника начинает поступать в компрессор камеры с плюсовой температурой, и проходит цикл конденсации и испарения уже на этом уровне. Поэтому на вопрос о том, сколько должен работать холодильник, пока включится охлаждающая камера, точного ответа дать нельзя. Все зависит от объема морозильника и настроек терморегулятора.

Принципиальная электрическая схема холодильника

Современное оборудование снабжается большим количеством элементов, которые применяются для создания электрической схемы. Принципиальная электросхема холодильника представлена:

• Терморегулятором. Этот элемент может быть электрическим или механическим, предназначение заключается в установке требуемой температуры.
• Кнопкой принудительного отключения для оттаивания устройства. Этот элемент выступает в качестве замка, которым можно разорвать сеть.
• Реле тепловой защиты, которая исключает вероятность перегрева. Оно срабатывает в автоматическом режиме.
• Электрический мотор-компрессор. Это устройство является важным конструктивным элементом, который обеспечивает циркуляцию жидкости.
• Пусковое реле. Оно отвечает за подачу энергии.

Сложная электрическая схема холодильника представлена и другими элементами, за счет которых обеспечивается дополнительная функциональность.

Приведенная информация указывает на то, что холодильник представлен сложной системой, которая обеспечивает снижение температуры и ее поддержание на заданном показателе. При этом много внимания уделяется изоляции корпуса, для чего применяются специальные материалы. Некоторые электрические схемы холодильников включают дисплей и электронный блок управления, которые повышают комфорт в применении.

• Что такое капельная разморозка холодильника и как она работает
• Что такое фреон и как заправить холодильник в домашних условиях
• Морозильная камера Indesit SFR 167 NF с низким уровнем шума
• Холодильник Atlant ХМ 6026-031 с двумя компрессорами

Где их производят

Количество наименований марок, под которыми производятся компрессоры для комплектации холодильников, продающихся на российском рынке, не превосходит десяти — двенадцати.

В России серийным производством компрессоров занимается, например, Красноярский завод холодильников «Бирюса» (более 1 млн. штук в год).

Этот завод изготавливает компрессоры с кривошипно-кулисным механизмом, которые используют при сборке «родных» холодильников под маркой «Бирюса», а также холодильной техники «Саратов», «Позис», «Мир», «Свияга».

Эти же компрессоры в больших количествах поставляют на завод Indesit Company в Липецке, который производит холодильники Ariston, Indesit и Stinol.

При этом компрессорами отечественного производства комплектуют только «Стинолы», на холодильники Indesit и Ariston ставят компрессоры, импортируемые из Италии, Турции, Бразилии и стран Юго-Восточной Азии, а в последнее время в основном компрессоры Danfoss, которые изготавливают в различных странах мира по датской технологии.

На Украине донецкий завод «Норд» по итальянской лицензии производит компрессоры с кривошипно-шатунным механизмом Bono. Мощности этого завода по компрессорам примерно совпадают с мощностями Красноярского завода — около 1 млн. штук в год.

В Белоруси почти в два раза превышает миллионный объем компрессоров Барановичский станкостроительный завод, который входит в АО «Атлант». Здесь, как и в Красноярске, изготавливают кривошипно-кулисные компрессоры, используя при этом технологию японской компании Sanyo.

По всему миру — компрессоры также производят в США, многих государствах Европы (первенство среди них занимает Италия), Японии, Корее, Китае, странах Юго-Восточной Азии. Лидером в производстве кривошипно-шатунных компрессоров является американская фирма Tecumsen, по лицензии которой работают многие заводы во всем мире.

Мощности европейских, азиатских и американских заводов по производству компрессоров во много раз превосходят мощности отечественных предприятий: так, например, итальянский концерн Embraco (заводы в Испании, Италии, Бразилии, Китае) производит более 20 млн. штук компрессоров разного типа в год.

В мировой практике заводы холодильников очень часто не имеют собственного производства мотор-компрессоров и работают в кооперации с заводами-поставщиками. Мотор-компрессоры разных изготовителей, как правило, имеют унифицированные присоединительные размеры. Это позволяет устанавливать мотор-компрессоры одной марки на холодильники разных марок. С другой стороны, на холодильники одной модели по разным причинам могут устанавливать мотор-компрессоры разных марок. Примерное распределение наиболее популярных компрессоров с указанием, в холодильниках каких марок они чаще всего применяются, приводится в таблице.